(五)能量守恒定律的确立和正确表述

在能量守恒定律已经建立起来后，人们还是用“力的守恒”定律来表述它，用具有双重意义的词“力”来表示能量。1851 年，汤姆孙等人大力提倡用清晰的能量概念来代替含混不清的“力”的概念，这才逐渐把能量和“力”两个概念区别开来。1853 年汤姆孙给能量概念作了一个精确的定义：

“我们把给定状态中的物质系统的能量表示为：当它从这个给定状态无论以什么方式过渡到任意一个固定的零态时，在系统外所产生的用机械功单位来量度的各种作用的总和。”[4]

1853 年格拉斯哥的力学教授兰金(Rankine,1820—1872)先把“力”的守恒表述为能量守恒。他指出能量概念是从确立“在宇宙中所有不同种类的物理能是相互转换的”这个定律中得出的。能量是一个守恒量。而力的概念是由牛顿运动定律所定义的，力不是守恒量，对于万有引力来说，力是与距离有关的一个物理量。他强调能量概念的普遍性和统一作用，他提出了用机械能、热能、光能、电能、磁能等名称来区别能量的各种形式。他还提出了现实的能和潜在的能的概念，后者就是我们称为的势能。汤姆孙又把“现实的能”称为动能。

但是，这一定律的发现者们只是着重从量上去表述能量守恒，而没有从质上去强调运动的不灭性。恩格斯指出了这种表述的不完善性，他认为运动的不灭不能仅仅从数量上去把握，而且还须从质的转化上去理解。他说：

“如果说，新发现的，伟大的运动基本定律，10 年前还仅仅概括为能量守恒定律，仅仅概括为运动不生不灭这种表述，就是说：仅仅从量的方面概括它，那么，这种狭隘的、消极的表述日益被那种关于能的转化的积极的表述所代替，在这里过程的质的内容第一次获得了自己的权利⋯⋯” [1]

能量守恒定律是 18 世纪中叶物理学上最重要的发现。它揭示了自然界各种运动状态的普遍性联系和统一性，找到了各种现象的一种公共量度—

—能量。它是自伽利略和牛顿之后朝向科学的统一迈进的很重要的一步， 并成为全部自然科学的基石，成为检验一个理论是否正确的基本准绳之一，成为辩证自然观重要的自然科学基础。